Клубеньковые бактерии синтезируют нитраты

В природе имеется огромное количество азота. Во всем живом мире растения, животные содержится млрд.

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения проблем со здоровьем, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - начните с программы похудания. Это быстро, недорого и очень эффективно!


Узнать детали

Круговорот азота

Круговорот азота — биогеохимический цикл азота. Большая его часть обусловлена действием живых существ. Концентрации этих ионов отражают состояние почвенных сообществ, поскольку на эти показатели влияет состояние биоты растений, микрофлоры , состояние атмосферы , вымывание из почвы различных веществ.

Они способны снижать концентрации азотсодержащих веществ, губительных для других живых организмов. Они могут переводить токсичный для живых существ аммиак в менее токсичные нитраты и в биологически инертный атмосферный азот.

Таким образом, микрофлора почвы способствует поддержанию стабильности её химических показателей. Запасы азота в природе очень велики. Общее содержание этого элемента в организмах составляет более 25 млрд. В воздухе азот присутствует в виде газа N 2. А уникальной способностью превращать N 2 в азотсодержащие соединения обладают некоторые бактерии, которые называют азотфиксирующими, или азотфиксаторами.

Фиксация азота возможна многими бактериями и цианобактериями. Они живут или в почве, или в симбиозе с растениями, или с несколькими разновидностями животных. Например, семья бобовых растений Fabaceae содержит такие бактерии на своих корнях.

Типичным представителем свободноживущих азотфиксирующих микроорганизмов является Azotobacter — грамотрицательная бактерия, связывающая азот воздуха. Продукты фиксации азота — аммиак NH 3 , нитриты. Азот в форме аммиака и соединений аммония, получающийся в процессах биогенной азотфиксации, быстро окисляется до нитратов и нитритов.

Этот процесс носит название нитрификации, он осуществляется нитрифицирующими бактериями. Однако нет такой бактерии, которая бы прямо превращала аммиак в нитрат. В его окислении всегда участвуют две группы бактерий: одни окисляют аммиак, образуя нитрит, а другие окисляют нитрит в нитрат. Бактерии, окисляющие аммиак, поставляют субстрат для бактерий, окисляющих нитрит. Поскольку высокие концентрации аммиака оказывают на Nitrobacter токсическое действие, Nitrosomonas, используя аммиак и образуя кислоту, тем самым улучшает и условия существования для Nitrobacter.

Им не нужны восстановленные соединения углерода для нормального роста и размножения, они способны восстанавливать CO 2 до органических соединений, используя для этого энергию окисления минеральных соединений азота: аммиака и нитритов.

То есть нитрификаторы — бактерии, которые способны питаться исключительно неорганическими соединениями и осуществляют процесс хемосинтеза, синтеза органических соединений из минеральных. Хемосинтез — путь усвоения живыми существами неорганического углерода, альтернативный фотосинтезу. Растения используют нитраты для образования разных органических веществ.

Животные потребляют с пищей растительные белки, аминокислоты и др. Таким образом, растения делают органический азот доступным для других организмов-консументов. Все живые организмы поставляют азот в окружающую среду. С одной стороны, все они выделяют в ходе жизнедеятельности продукты азотистого обмена: аммиак, мочевину и мочевую кислоту.

Последние два соединения разлагаются в почве с образованием аммиака который при растворении в воде даёт ионы аммония. Мочевая кислота, выделяемая птицами и рептилиями, также быстро минерализуется особыми группами микроорганизмов с образованием NH 3 и СО 2. Продукты нитрификации — NO 3 - и NO 2 - в дальнейшем подвергаются денитрификации.

Этот процесс целиком происходят благодаря деятельности денитрифицирующих бактерий, которые обладают способностью восстанавливать нитрат через нитрит до газообразной закиси азота N 2 O и азота N 2. Эти газы свободно переходят в атмосферу.

Способность получать энергию путём использования нитрата как конечного акцептора водорода с образованием молекулы азота широко распространена у бактерий. Временные потери азота на ограниченных участках почвы, несомненно, связаны с деятельностью денитрифицирующих бактерий. Усваиваемые соединения азота могут накапливаться в почве в неорганической форме нитрат или могут быть включены в живой организм как органический азот. Ассимиляция и минерализация определяет поглощение соединений азота из почвы, объединение их в биомолекулы растений и конверсию в неорганический азот после отмирания растений, соответственно.

Ассимиляция — переход неорганического азота типа нитрата в органическую форму азота как, например, аминокислоты. Нитрат переходит с помощью ферментов сначала в нитрит редуктаза нитрата , затем в аммиак редуктаза нитрита. Аммиак входит в состав аминокислот. В отсутствие деятельности человека процессы связывания азота и нитрификации практически полностью уравновешены противоположными реакциями денитрификации. Часть азота поступает в атмосферу из мантии с извержениями вулканов, часть прочно фиксируется в почвах и глинистых минералах, кроме того, постоянно идёт утечка азота из верхних слоёв атмосферы в межпланетное пространство.

Но в настоящее время на круговорот азота влияют много факторов, вызванных человеком. Во-первых, это кислотные дожди — явление, при котором наблюдается понижение pH дождевых осадков и снега из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами например, оксидами азота.

Химизм этого явления состоит в следующем. Для сжигания органического топлива в двигатели внутреннего сгорания и котлы подается воздух или смесь топлива с воздухом. При высоких температурах, создаваемых внутри установок, неизбежно происходит реакция азота с кислородом и образуется оксид азота:.

Эта реакция эндотермическая и в естественных условиях происходит при грозовых разрядах, а также сопутствует другим подобным магнитным явлениях в атмосфере.

В наши дни человек в результате своей деятельности сильно увеличивает накопление оксида азота II на планете. В капельках атмосферной воды эти кислоты диссоциируют с образованием, соответственно нитрат - и нитрит-ионов, а ионы попадают с кислотными дождями в почву. Вторая группа антропогенных факторов, влияющих на азотистый обмен почв, — это технологические выбросы.

Оксиды азота — одни из самых распространенных загрязнителей воздуха. А неуклонный рост производства аммиака, серной и азотной кислоты напрямую связан с увеличением объёма отходящих газов, а следовательно, с увеличением количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота.

Третья группа факторов — переудобрение почв нитритами, нитратами селитрой и органическими удобрениями. И наконец, на азотистый обмен почв отрицательно влияет повышенный уровень биологического загрязнения.

Возможные его причины: сброс сточных вод, несоблюдение санитарных норм выгул собак, неконтролируемые свалки органических отходов, плохое функционирование канализационных систем и др. Как следствие почва загрязняется аммиаком, солями аммония, мочевиной , индолом, меркаптанами и другими продуктами разложения органики.

В почве образуется дополнительное количество аммиака, который затем перерабатывается бактериями в нитраты. Между литосферой , гидросферой , атмосферой и живыми организмами Земли постоянно происходит обмен химическими элементами.

Этот процесс имеет циклический характер: переместившись из одной сферы в другую, элементы вновь возвращаются в первоначальное состояние. Антропогенные биоценозы — это особые природные сообщества, сформировавшиеся под непосредственным влиянием человека, который сам может создавать новые ландшафты и серьёзным образом изменять экологическое равновесие.

Кроме того, деятельность человека оказывает огромное влияние на круговорот элементов. Особенно заметным оно стало в последнее столетие, потому что произошли серьёзные изменения в природных круговоротах за счет добавления или удаления присутствующих в них химических веществ в результате вызванных человеком воздействий. Азот является элементом, необходимым для существования животных и растений, он входит в состав белков , аминокислот , нуклеиновых кислот , хлорофилла , гемов и др.

Очень важно изучать и контролировать круговорот азота, особенно в антропогенных биоценозах, потому что небольшой сбой в какой-либо части цикла может привести к серьёзным последствиям: сильным химическим загрязнениям почв, зарастанию водоемов и загрязнению их продуктами разложения отмершей органики аммиак, амины и др. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 1 марта ; проверки требует 1 правка.

Основная статья: Азотфиксация. Основная статья: Нитрификация. Основная статья: Денитрификация. Основная статья: Ассимиляция биология. Категории : Почвоведение Биологический цикл азота Биогеохимические циклы.

Пространства имён Статья Обсуждение. В других проектах Викисклад. Эта страница в последний раз была отредактирована 10 мая в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Подробнее см. Условия использования.

Круговорот азота в природе

Азот — седьмой элемент периодической таблицы Менделеева. Проявляет две валентности — III и V. В природе это двухатомный газ N 2 , плохо растворимый в воде. За счёт прочной тройной связи между атомами азот является малоактивным веществом, вступающим в реакции только при нагревании или под действием катализатора.

При самом активном, широком участии микроорганизмов в природе, главным образом в почве и гидросфере, постоянно осуществляется два противоположных процесса: синтез из минеральных веществ сложных органических соединений и, наоборот, разложение органических веществ до минеральных. Единство этих противоположных процессов лежит в основе биологической роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Среди различных процессов превращения веществ в природе, в которых микроорганизмы принимают активное участие, важнейшее значение для осуществления жизни растений, животных и человека на Земле имеют круговорот азота, углерода, фосфора, серы, железа. Важнейший элемент, входящий в состав белков, а следовательно, имеющий исключительное значение для жизни — это азот. В живых существах, населяющих планету, содержится примерно 15—20 млрд. В круговороте азота в природе с участием микроорганизмов различают следующие этапы: усвоение атмосферного азота, аммонификацию, нитрификацию, денитрификацию. Усвоение азота из атмосферного воздуха азотфиксирующими бактериями.

Азот постоянно поступает в атмосферу благодаря деятельности денитрифицирующих бактерий и постоянно извлекается из атмосферы в результате деятельности азотфиксирующих бактерий и некоторых водорослей биохимическая фиксация азота , а также действия электрических разрядов при грозе. Круговорот азота по П. Дювиньо и М. Круговорот азота в биосфере носит весьма своеобразный и замедленный характер. Фиксация азота в живом веществе осуществляется ограниченным количеством живых существ. Отдельные микроорганизмы, содержащиеся в почве и верхних слоях Мирового океана, способны расщеплять молекулярный азот N2 и использовать его атомы для построения аминогрупп белков -NH2 и других органических соединений. Атмосферный азот поглощается азотфиксирующими бактериями, некоторыми видами сине-зеленых водорослей. Они синтезируют нитраты, которые становятся доступными для использования другими растениями биосферы.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Нитраты и пестициды: скрытая угроза

Комментариев: 3

  1. nera.pantera:

    Что такое творог не знают он у них по другому называется ,а вот кефир продается в Delhaize так и называется кефир

  2. XX:

    Spider, Вы не правильно принимаете само понятие”поставить свечу”. Огонь свечи “выжигает” тот негатив, который находится рядом и мешает то ли Вам встретить свою, настоящую и единственную, то ли помочь той единственной не заблудиться и не свернуть с той дороги, которая приведёт к встрече с Вами.

  3. Anutka:

    Аркадий, **…Не привёл ни одного вразумительного аргумента, ..** – зачем еще какие-то аргументы, если есть факт того, что вы мне пишите и очень усердно стараетесь перевести разговор с темы о вреде спорта на обсуждение участника?